Национальный стандарт РФ ГОСТ Р ИСО 5287-2023 "Ремни приводные клиновые узких сечений для автомобилей. Испытание на усталость" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 июня 2023 г. N 466-ст)

Drive V-belts of narrow cross-sections for the automobiles. Fatigue test

УДК 621.852.13:620.178.322.3:006.354
ОКС 21.220.10
43.060.10

Дата введения - 1 июля 2024 г.
Взамен ГОСТ Р ИСО 5287-2017

Предисловие

1 Подготовлен Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "Институт стандартизации") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 160 "Продукция нефтехимического комплекса"

3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 июня 2023 г. N 466-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 5287:2021 "Ременные приводы. Клиновые ремни для автомобильной промышленности. Испытание на усталость" (ISO 5287:2021 "Belt drives - V-belts for the automotive industry - Fatigue test", IDT).

Стандарт разработан подкомитетом ПК 1 "Трение" Технического комитета ТК 41 "Шкивы и ремни (включая клиновые ремни)" Международной организации по стандартизации (ИСО).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 Взамен ГОСТ Р ИСО 5287-2017

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод испытания на усталость для контроля качества клиновых ремней узких сечений (сечений AV 10, AV 10Х, AV 13, AV 13Х, AV 17 и AV 17Х), предназначенных для приведения в действие вспомогательного оборудования двигателей внутреннего сгорания, используемых в автомобилях.

Примечание - Размеры ремней и соответствующих шкивов установлены в ИСО 2790.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения)]:

ISO 683-1, Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels - Part 1: Non-alloy steels for quenching and tempering (Стали термообработанные, легированные и автоматные стали. Часть 1. Нелегированные стали для закалки и отпуска)

ISO 2790, Belt drives - V-belts for the automotive industry and corresponding pulleys - Dimensions (Ременные передачи. Клиновые ремни для автомобильной промышленности и соответствующие шкивы. Размеры)

ISO 4287, Geometrical product specifications (GPS) - Surface texture: Profile method - Terms, definitions and surface texture parameters (Геометрические характеристики изделия (GPS). Структура поверхности. Профильный метод. Термины, определения и параметры текстуры поверхности)

ISO 6508-1, Metallic materials - Rockwell hardness test - Part 1: Test method (Металлические материалы. Испытание на твердость по Роквеллу. Часть 1. Метод испытания)

3 Термины и определения

ИСО и МЭК поддерживают терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:

- платформа онлайн-просмотра ИСО, доступна по адресу: http://www.iso.org/obp

- Электропедия МЭК, доступна по адресу: http://www.electropedia.org/

4 Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

d _e1 - эффективный диаметр ведущего и ведомого шкивов, мм;

d _e2 - эффективный диаметр натяжного шкива, мм;

E - середина расстояния между ведущим и ведомым шкивами, мм;

F - усилие натяжения ремня, Н;

g - дополнительное проскальзывание, %;

i ₀ - отношение начальных частот вращения валов;

i _f - отношение частот вращения валов при измерении дополнительного проскальзывания;

L _e - эффективная длина ремня, мм;

K - коэффициент усилия натяжения ремня, Н/кВт;

n ₀ - начальная частота вращения ведомого вала, мин ^-1;

n _f - конечная частота вращения ведомого вала, мин ^-1;

N ₀ - начальная частота вращения ведущего вала, мин ^-1;

N _f - конечная частота вращения ведущего вала, мин ^-1;

p - минимальная глубина канавки, мм;

P - передаваемая мощность, кВт;

r - минимальный радиус скругления (закругления) верхней кромки канавки, мм;

R _a - шероховатость поверхности, мкм;

w _e - эффективная ширина, мм;

- угол канавки ведущего и ведомого шкивов, °.

5 Сущность метода

Определяют рабочие характеристики ремня при определенных условиях на испытательном стенде (далее - стенд) с двумя или тремя шкивами (см. 6.1).

Длина самого короткого клинового ремня, который можно испытать на стенде с тремя шкивами, составляет приблизительно 800 мм. Более короткие ремни испытывают на стенде с двумя шкивами в соответствии с разделами 6 и 8.

Изготовитель с потребителем должны согласовать ряд условий, включая передаваемую мощность, эффективный диаметр натяжного шкива, число повторных натяжений ремня, а также минимально допустимый срок службы ремня в часах.

Как правило, при использовании стенда с двумя шкивами передаваемая мощность составляет примерно 70 % мощности, передаваемой на стенде с тремя шкивами. Ремень разрушается при несоответствии согласованных условий.

6 Аппаратура

6.1 Стенд для динамических испытаний

Стенд для динамических испытаний прочной конструкции, все детали которого должны выдерживать практически без отклонений нагрузки, которым они подвергаются.

6.1.1 Ведущий шкив и подходящий механизм для приведения его в движение.

6.1.2 Ведомый шкив, к которому подключен подходящий блок поглощения мощности.

6.1.3 Блок поглощения мощности, точный и калибруемый, например набором грузов.

6.1.4 Устройство для натяжения ремня:

a) для стенда с тремя шкивами используют натяжной шкив (см. рисунок 1);

b) для стенда с двумя шкивами используют подвижный шкив (см. рисунок 2).

6.1.5 Устройство для определения проскальзывания ремня с точностью до  1 %.

Расположение шкивов и направление вращения должны быть такими, как показано на рисунках 1 и 2.

Для учета разных длин ремней положение ведущего и ведомого шкивов, а также положение натяжного шкива и его кронштейна для стенда с тремя шкивами должны быть регулируемыми для настройки расположения шкивов под каждую длину ремня.

------------------------------

^a)_{Направление регулирования ведомого шкива.}

^b)_{Направление вращения.}

^c)_{Угол 45° задан для начального расположения шкивов, он может немного меняться при повторном натяжении в течение испытания.}

^d)_{Усилие натяжения ремня, приложенное к натяжному шкиву.}

^e)_{Направление регулирования узла натяжного шкива и его кронштейна.}

^f)_{Направление регулирования ведущего шкива.}

------------------------------

С - расстояние между ведущим и ведомым шкивами; 1 - ведомый шкив (блок поглощения мощности); 2 - натяжной шкив, устанавливают скользящим; 3 - ведущий шкив

Примечание - Выравнивают ремень, установленный на испытательных шкивах, в пределах 0,25° от плоскости, проходящей через центр каждой канавки шкива.

Рисунок 1 - Расположение шкивов для испытательного стенда с тремя шкивами

------------------------------

^a)_{Усилие натяжения ремня, приложенное к подвижному шкиву.}

^b)_{Направление регулирования подвижного шкива (способ фиксирования на месте).}

------------------------------

1 - ведомый шкив (блок поглощения мощности); 2 - ведущий шкив

Примечание - Выравнивают ремень, установленный на испытательных шкивах, в пределах 0,25° от плоскости, проходящей через центр каждой канавки шкива.

Рисунок 2 - Расположение шкивов для испытательного стенда с двумя шкивами

Для приложения необходимого усилия и получения натяжения ремня натяжной шкив и его подшипниковый узел стенда с тремя шкивами при необходимости должны иметь возможность свободно скользить в кронштейне вдоль линии приложения усилия натяжения. В этом случае линия приложения усилия натяжения должна проходить по биссектрисе угла у натяжного шкива через его ось и лежать в плоскости, проходящей через центр канавки натяжного шкива (см. рисунок 1).

Испытательный стенд с двумя шкивами должен обеспечивать возможность перемещения одного из шкивов (ведомый или ведущий) для установки ремня длиной до 800 мм (см. рисунок 2). Должен быть предусмотрен способ фиксирования подвижного шкива в заданном положении при заданном натяжении ремня.

6.2 Испытательные шкивы

Испытательные шкивы должны быть изготовлены из стали по ИСО 683-1 с твердостью 55 единиц HRC по ИСО 6508-1 и шероховатостью поверхности канавки, определяемой как среднее арифметическое значение отклонения профиля R _a по ИСО 4287, менее 0,8 мкм.

Характеристики испытательных шкивов приведены на рисунке 3 и в таблице 1.

Рисунок 3 - Канавка испытательного шкива

Таблица 1 - Размеры испытательных шкивов

Размеры в миллиметрах

Наименование	Обозначение	Значение для ремня сечением
		AV 10	AV 13	AV 17
Эффективный диаметр ведущего и ведомого шкивов (стенд с тремя шкивами)	d e1	121,0 0,2	127,0 0,2	127,0 0,2
Эффективный диаметр ведущего и ведомого шкивов (стенд с двумя шкивами)	d e1	63,0 0,2	76,0 0,2	85,0 0,2
Эффективный диаметр натяжного шкива a) (стенд с тремя шкивами)	d e2	57,0-63,0-76,0  0,2	70,0-76,0-89,0  0,2	90,0-100,0  0,2
Эффективная ширина	W e	9,7	12,7	16,8
Угол канавки ведущего и ведомого шкивов		36,0° 0,5°	36,0° 0,5°	36,0° 0,5°
Угол канавки натяжного шкива (стенд с тремя шкивами)		36,0° 0,5°	36,0° 0,5°	34,0° 0,5°
Минимальная глубина канавки	p	11	13,75	16
Минимальный радиус скругления верхней кромки канавки	r	0,8	0,8	1,5
a) При уменьшении эффективного диаметра натяжного шкива срок службы ремня также снижается.

7 Условия окружающей среды при проведении испытания

Температура окружающей среды в помещении для испытания должна быть в интервале от 18 °C до 32 °C, в протоколе испытания указывают полученный результат и среднюю температуру окружающей среды в течение всего испытания.

В непосредственной близости от испытательного стенда не должно быть сквозняков, кроме как от самого ременного привода.

8 Проведение испытания

8.1 Условия проведения испытания

Для каждого испытания общее расположение шкивов относительно друг друга должно быть таким, как показано на рисунках 1 и 2. Середина расстояния между ведущим и ведомым шкивами Е, мм, испытательного стенда с тремя шкивами должна быть в пределах  2 мм от значения, определяемого по формуле

,

(1)

где L _e - эффективная длина ремня, мм;

d _e1 - эффективный диаметр ведущего и ведомого шкивов, мм;

d _e2 - эффективный диаметр натяжного шкива, мм.

Частота вращения ведущего шкива должна быть в пределах  2 % от следующего значения:

- 4900 мин ^-1 для ремней сечением AV 10 и AV 10Х;

- 4700 мин ^-1 для ремней сечением AV 13, AV 13Х, AV 17 и AV 17Х.

Усилие натяжения ремня F, Н, для испытательного стенда с тремя шкивами, приложенное к натяжному шкиву, а для стенда с двумя шкивами - к ведомому шкиву, определяют по формуле

,

(2)

где K - коэффициент усилия натяжения ремня, равный 60 Н/кВт для испытательной машины с тремя шкивами и 110 Н/кВт - для испытательной машины с двумя шкивами;

P - передаваемая мощность, кВт.

8.2 Процедура

8.2.1 Подготовка

8.2.1.1 Испытательный стенд с тремя шкивами

После установки ремня на шкивы прикладывают заданное усилие натяжения ремня (см. 8.1) к натяжному шкиву и, оставляя кронштейн натяжного шкива свободно перемещающимся, запускают привод ведущего шкива, и доводят его частоту вращения до установленного значения (см. 8.1), и сразу же прикладывают соответствующую нагрузку на ведомый шкив. Стенд должен работать в таких условиях в течение 5 мин  15 с, без учета времени запуска и остановки. Выключают стенд и выдерживают не менее 10 мин.

Затем вручную проворачивают привод на несколько оборотов ремня и с помощью циферблатного индикатора, установленного в контакте с кронштейном натяжного шкива, регистрируют максимальные пределы перемещения натяжного шкива.

Сразу же фиксируют кронштейн натяжного шкива в положении по центру между двумя крайними точками перемещения.

8.2.1.2 Испытательный стенд с двумя шкивами

Применяют процедуру по 8.2.1.1 с использованием подвижного шкива вместо кронштейна натяжного шкива.

8.2.2 Испытание

Повторно включают стенд, доводят частоту вращения ведущего шкива до заданного значения, прикладывают испытательную нагрузку на ведомый шкив и измеряют проскальзывание между ведущим и ведомым шкивами.

Привод должен работать непрерывно при этих условиях до обрыва ремня или до превышения дополнительного проскальзывания g на 4 % по отношению к проскальзыванию, измеренному на начальном этапе.

Дополнительное проскальзывание g, %, определяют по формуле

,

(3)

где

,

(4)

,

(5)

где n ₀ - начальная частота вращения ведомого вала, мин ^-1;

N ₀ - начальная частота вращения ведущего вала, мин ^-1;

n _f - конечная частота вращения ведомого вала, мин ^-1;

N _f - конечная частота вращения ведущего вала, мин ^-1.

Все частоты вращения измеряют под испытательной нагрузкой.

8.2.3 Повторное натяжение

Если дополнительное проскальзывание ремня достигает 4 % до обрыва ремня, выключают стенд и оставляют не менее чем на 20 мин. Для испытательного стенда с тремя шкивами освобождают кронштейн натяжного шкива, прикладывают к ремню испытательную нагрузку, проворачивают ведущий шкив вручную два или три раза, повторно фиксируют кронштейн натяжного шкива в среднем положении, как описано в 8.2.1, и повторяют испытание по 8.2.2.

Повторяют эту процедуру каждый раз при достижении дополнительного проскальзывания 4 % до обрыва ремня.

9 Протокол испытания

Протокол испытания должен содержать:

a) обозначение настоящего стандарта;

b) идентификацию испытанного ремня;

c) тип испытательного стенда;

d) количество часов работы при испытании в соответствии с согласованными условиями;

e) передаваемую мощность;

f) диаметр натяжного шкива при использовании испытательного стенда с тремя шкивами;

g) число повторных натяжений ремня и количество часов работы;

h) среднюю температуру окружающей среды во время испытания;

i) дату проведения испытания.

Ключевые слова: ремни приводные клиновые узких сечений для автомобилей, испытание на усталость.